Проектування та вибір обладнання централізованої фотоелектричної електростанції (2)
2023.Jan
05
3. Конструкція опорної частини компонента
(1) Вибір опорного фундаменту
Основним фактором є відповідність вимогам розрахунку несучої здатності фундаменту, стійкості фундаменту до перекидання, опору висмикуванню, опору ковзанню тощо, а також забезпечення стабільності верхньої конструкції.
В даний час в Китаї в основному використовуються залізобетонні незалежні фундаменти, залізобетонні стрічкові фундаменти та попередньо напружені цементні трубні пальові фундаменти. Залізобетонні фундаменти в основному використовуються в місцях з відносно хорошими умовами на місці, наприклад, «доповнюють сільське господарство та сонячну енергію», «доповнюють тваринництво та сонячну енергію» тощо. Основною перевагою залізобетонного монолитного фундаменту є те, що конструкція менш складно, розташування площини фундаменту та висоту верхнього поверху фундаменту легко контролювати, а захист від перекидання та опір ковзанню кращий, загальний ефект хороший, а загальне візуальне відчуття електростанції краще після завершення будівництва електростанції. Точність для оптимального нахилу.
Недоліком є те, що період будівництва тривалий, пошкодження ґрунту є відносно великим, а обсяг земляних робіт, засипки, конфігурації опалубки, прокатки сталевих прутків тощо є великим; попередньо напружена цементна трубна пальова основа в основному використовується в місцях з відносно суворими геологічними умовами, такими як «риболовля та легкі додаткові», прибережні пляжі тощо. Основною особливістю попередньо напруженої цементної трубної пальової основи є збірний готовий продукт, швидкість будівництва швидкий, шкода землі менша, а інженерний обсяг відносно невеликий. Недоліками є високі технічні вимоги та вимоги до досвіду для операторів з укладання паль, відносно висока складність будівництва, складний контроль розташування площини фундаменту та висоти верхнього поверху фундаменту, і додаткова робота вторинного транспортування після підйому та розвантаження, що збільшує робоче навантаження та налаштування монтажу опори та конструкції на наступному етапі. Складність, в шарі гравію важко увійти в купу, і її легко ексцентрувати або зламати, тому її не слід використовувати. Ці дві схеми мають очевидні переваги та недоліки взаємозамінності, які слід комплексно оцінювати в поєднанні з місцевими геологічними умовами та інженерними характеристиками.
За місцевими геологічними умовами судять про ступінь корозії підземних вод до залізобетонної конструкції. У місцях зі слабкою корозією антикорозійні покриття наносять на поверхню нижче рівня грунтових вод; для ділянок з високою корозією слід використовувати сульфатостійкий портландцемент нижче рівня ґрунтових вод, змішаний із сульфатостійкими добавками та сталевими прутами. Інгібітори іржі, змішування мінеральних домішок, антикорозійні покриття на поверхні та інші заходи.
(2) Вибір системи підтримки
В даний час вітчизняні фотоелектричні електростанції в основному використовують такі опорні системи, як фіксований тип оптимального нахилу, тип відстеження по одній осі по горизонталі, тип відстеження по одній осі по нахилу та тип відстеження по двох осях. Вартість фіксованого монтажного кронштейна відносно низька, процес виготовлення простий, виробничий цикл короткий, складність монтажу невелика, а система кронштейнів в основному не потребує обслуговування. Стаціонарні монтажні системи займають відносно невелику площу і практично не потребують обслуговування. Стаціонарна опорна система займає відносно невелику площу; тип автоматичного стеження має високу вартість і високий процес виробництва, двигун стеження легко пошкодити, а робота нестабільна, особливо в місцях з високою вологістю, що вимагає великого обсягу обслуговування та ремонту.
Щоб уникнути оклюзії, відстань між передньою, задньою, лівою та правою сторонами масиву системи підтримки відстеження є відносно великою, що збільшує зайняту площу приблизно на 50% і збільшує інвестиційні витрати, але виробництво електроенергії значно покращений порівняно з оптимальним кутом нахилу фіксованого типу. , Теоретичний розрахунок становить близько 20%~30%. В даний час логічна робота системи підтримки стеження, яка введена в дію в певному місці, є більш простою і надійною, чому варто навчитися. Тому його слід всебічно проаналізувати з точки зору умов рельєфу, зайнятості землі, надійності роботи, ціни обладнання, вартості обслуговування після завершення, частоти відмов і вигоди від виробництва електроенергії. Не рекомендується використовувати систему автоматичного стеження для місць з підвищеною вологістю, таких як «рибалка та освітлення», а також на прибережних пляжах, оскільки опорною основою системи автоматичного стеження є переважно залізобетонний стрічковий фундамент, який непросто встановити в рибні ставки, лотоси та пляжі. конструкція, а вологість висока, двигун легко пошкоджується вологою та горить, а обслуговування незручне.
4. Розробка та монтаж коробки комбайна
Для фотоелектричних електростанцій великого та середнього розміру, підключених до мережі, зазвичай вибирають два типи об’єднувальних блоків відповідно до розташування масиву, тобто 12 входів і 1 вихід і 16 входів і 1 вихід, або комбінацію двох специфікацій. . При оформленні слід віддати перевагу тому, у якого більше петель. Блок суматора повинен мати функцію відсікання струму пошкодження. Вхідна сторона захищена фотоелектричним запобіжником постійного струму, а вихідна сторона, як правило, захищена низьковольтним перемикачем у литому корпусі постійного струму. Не рекомендується використовувати запобіжник для вихідної сторони. Коробка суматора повинна бути оснащена фотоелектричними пристроями для захисту від перенапруг, а позитивний і негативний полюси повинні мати функції захисту від блискавки. Комбайнер повинен бути оснащений пристроєм моніторингу з інтерфейсом зв'язку,
Коробка комбайна повинна бути зручною для стаціонарної установки. Як правило, встановлюється на системну опору шляхом зависання. Висота установки дна коробки повинна відповідати вимогам різних обмежувальних умов. Щоб полегшити конструкцію та забезпечити якість встановлення, має бути достатній простір між місцем встановлення вхідної та вихідної ліній об’єднувальної коробки та дном коробки.
Для вхідного ланцюга кожної гілки комбайнера встановлюються антиреверсивні діоди, щоб підвищити робочий запас безпеки, але певна кількість електроенергії буде втрачена. У проекті слід всебічно враховувати, чи слід встановлювати антиреверсивні діоди відповідно до будівельного середовища та методу електростанції. Якщо електростанція побудована в місці з високою вологістю та сильною корозією або коли кабель постійного струму безпосередньо закопаний, рекомендується встановити його, щоб забезпечити безпечну роботу; якщо електростанція побудована в сприятливих умовах і кабель постійного струму прокладено вздовж мосту, рекомендується не прагнути до більш високої потужності. монтаж; установка антиреверсних діодів збільшить власну точку відмови, і не рекомендується встановлювати їх у місцях з високою температурою навколишнього середовища.
Об'єднувальна коробка встановлюється в різних положеннях електростанції, і рівень захисту повинен бути розроблений відповідно до місцевих кліматичних умов. Наприклад, у місцях з високою вологістю (таких як рибальство та сонячна батарея) рівень вологостійкості слід відповідно збільшити; у місцях з високою температурою (таких як сільськогосподарські та сонячні комплементарні, у сільськогосподарських теплицях) слід посилити функцію розсіювання тепла; у місцях із сильною корозією (наприклад, на прибережних пляжах)
слід використовувати такі матеріали оболонки, як нержавіюча сталь або сплав.
5. Проектування, вибір і монтаж інвертора
Інвертор — це перетворювач, який перетворює постійний струм на змінний, і є важливим компонентом системи фотоелектричних станцій. Для великих і середніх проектів фотоелектричних електростанцій, підключених до мережі, зазвичай вибирають централізовані інвертори великої потужності, підключені до мережі. Як правило, чим більша ємність одного інвертора, тим нижча ціна виготовлення одиниці та вища ефективність перетворення. Вибір одного інвертора з великою потужністю може зменшити інвестиції в певну сферу та підвищити надійність системи. Чим вищий ККД інвертора, тим вищий ККД фотоелектричної системи генерації електроенергії та менші втрати загальної генерації електроенергії системою. Тому, коли номінальна потужність однакова,
Вхідний діапазон постійного струму інвертора повинен бути широким, і він повинен мати певну здатність запобігати перешкодам, адаптуватися до навколишнього середовища та здатність миттєвого перевантаження, коли сонячна радіація низька вранці та ввечері. Наприклад, у разі певного ступеня перенапруги фотоелектрична система виробництва електроенергії повинна працювати нормально; у разі несправності інвертор повинен бути автоматично відключений від основної мережі. Після збою в роботі системи інвертор не має права підключатися до мережі до того, як напруга та частота мережі повернуться до норми, і він може автоматично повторно підключитися до мережі через деяку затримку після того, як напруга та частота системи повернуться до норми. Відповідно до вимог електромережі до режиму роботи фотоелектричних станцій, інвертор повинен мати такі функції, як захист від перенапруги змінного струму, захист від пониження напруги, захист від перевищення частоти, захист від зниження частоти, захист від острівців, захист від перевантаження змінного та постійного струму, захист від перевантаження та захист від високої температури. Інвертор повинен мати кілька комунікаційних інтерфейсів для збору даних і надсилання їх до диспетчерської.
Щоб зменшити використання кабелів постійного струму та втрати постійного струму централізованими інверторами, підключеними до мережі, інвертори слід розташовувати якомога далі в середині кожного підматриця. Однак підмасиви фотоелектричної електростанції «рибалка-сонячна комплементарність» будуються в рибних ставках або ставках із лотосами, а встановлення, експлуатація та обслуговування інвертора надзвичайно незручні. Незважаючи на це, обидві сторони дороги на станції повинні бути якомога ближче до кожного підмасиву. Тому органічне поєднання доріг, інверторів і об'єднувальних коробок слід розглянути перед загальним плануванням електростанції. Інвертори фотоелектричних станцій, що монтуються на даху, зазвичай призначені для встановлення на землі або безпосередньо в підземному просторі будівлі.
Для фотоелектричної батареї з використанням автоматичної системи відстеження через велику площу та велику відстань між опорними системами кількість кабелів постійного струму та втрати постійного струму для встановлення централізованого інвертора будуть відносно великими, а інвертор малої ємності струнного типу можна вибрати. трансформатор.
Повинно бути достатньо місця для встановлення між входом і виходом інвертора та дном коробки. В даний час встановлення входу та виходу інвертора в багатьох країнах є досить незручним, що створює великі труднощі для встановлення та залишає певні ризики для безпеки та якості. . Зазвичай передбачається, що між місцем встановлення вхідних і вихідних ліній і дном коробки має бути простір &250 мм для встановлення.
По-шість, конструкція та вибір підвищувального трансформатора
Великі та середні фотоелектричні електростанції, підключені до мережі, в основному вибирають централізовані інвертори потужністю 2*500 кВт, а відповідні трансформатори — це низьковольтні подвійні спліт-трансформатори потужністю 1000 кВА. В основному він використовує підстанції коробчастого типу з характеристиками зовнішнього типу, малим розміром, зручною установкою та меншим обслуговуванням. В даний час широко використовувані коробчасті підстанції включають масляні підстанції американського типу та сухі підстанції європейського типу. Американський масляний трансформатор має компактну структуру, невеликий розмір, відносно низьку вартість, сильну перевантажувальну здатність і простий монтаж. Основним недоліком є те, що корпус трансформатора та перемикач навантаження вкладені в поштову скриньку, яку незручно замінювати, коли виникає несправність, легко просочується та витікає масло, і необхідно створити резервуар масла для аварій.
Існують типові дефекти якості запобіжника та внутрішньої конструкції паливного баку. Після перегорання запобіжника немає трифазного перемикача, що призводить до відсутності роботи фази. Вимкнення масляного трансформатора через важкий газ може вимкнути лише низьку напругу в ланцюзі, а вхідне джерело живлення високої напруги не може бути відключено; сухий трансформатор європейського типу має відносно великий простір, більш зручну установку та обслуговування. Висока та низька напруга та трансформаторна кімната розділені незалежно, тому коефіцієнт безпеки експлуатації високий. Висока та низька напруга можуть бути налаштовані відповідно до різних типів шаф. Основними недоліками є велика площа підлоги, відносно висока вартість, загальна здатність до перевантаження, опора ізоляції, і положення перемикача РПН у вологому середовищі, де ймовірні спалахи та розтікання. Якщо вчасно не впоратися з цим, розлом може розширитися.
Як правило, пристрій комплексного захисту трансформатора встановлюється всередині коробкового трансформатора, і має бути кілька комунікаційних інтерфейсів для збору даних і надсилання в диспетчерську.
7. Вибір вимикача високої напруги.
В даний час фотоелектричні електростанції в основному використовують металеві броньовані центральні розподільні пристрої, автоматичні вимикачі оснащені релейним захистом, а стандартні комплекти обладнання є зрілими за технологією. Для комплексного вибору в основному враховуються марки та вартість. Комплексний пристрій захисту повинен мати кілька комунікаційних інтерфейсів для збору даних і надсилання їх до диспетчерської.
Розташування підвищувального трансформатора зазвичай встановлюється поблизу централізованого інвертора та розроблено на базовій платформі.
Вісім, проект заземлення блискавкозахисту
Оцинкована плоска сталь є кращим матеріалом заземлення для фотоелектричних електростанцій. Середньорічна швидкість корозії гарячеоцинкованої плоскої сталі становить 0,1 мм/рік. У сталі спостерігається точкова корозія, і швидкість точкової корозії в кілька разів перевищує середньорічну швидкість корозії. Фактичний термін служби становить приблизно 15-20 років. Однак, коли будівельний майданчик є зоною сильної корозії, необхідно вибирати сталеві матеріали з мідним покриттям. У сталі відсутня точкова корозія, яка відноситься до повільної рівномірної корозії. Швидкість корозії міді в ґрунті приблизно така ж, як і сталі. Річна швидкість корозії міді становить 0,02 мм/рік. Термін служби заземлювача з чистої міді може досягати 50 років. Реальний термін служби заземлювача може досягати 25-30 років.
Оскільки фотоелектрична станція займає велику площу, фотоелектрична зона, як правило, не обладнана блискавковідводами. Він в основному використовується як захист від заземлення через з’єднання між опорою компонента та сіткою заземлення поля, а коефіцієнт інвестицій є відносно невеликим. Повністю закрите управління не може бути досягнуто на фотоелектричних електростанціях, що використовують комплексно, а захист від заземлення не може бути недбалим. Хороша сітка заземлення є важливою гарантією безпеки обладнання та особистої безпеки.
9. Інтегрована система автоматизації
Фотогальванічні електростанції повинні проектуватися за принципом «необслуговуваних». Комутаційна станція повинна бути обладнана центральною диспетчерською, а через систему централізованого моніторингу, засновану на комп’ютерній системі моніторингу, має бути завершено моніторинг, контроль і планування роботи фотоелектричної генеруючої установки та електромеханічного обладнання комутаційної станції. Конструкція інтегрованої системи автоматизації має бути безпечною у використанні, передовою технологією, економною та розумною. Структура, технічні характеристики та показники системи повинні відповідати масштабу фотоелектричної станції, її позиції в енергосистемі та рівню розвитку поточної системи моніторингу.
На даний момент система моніторингу фотоелектричної станції може контролювати кожну вхідну гілку фотоелектричної лінії через пристрій моніторингу комбайнера, але вона не може контролювати кожен модуль батареї.
10. Висновок
Місце для будівництва фотоелектричної електростанції вибрано в районі з хорошими ресурсами сонячної енергії та хорошими умовами, і може успішно пройти перевірку різних відділів. Загальне планування має бути економічним, простим у догляді та уникати масштабних перепланувань. Виберіть фотоелектричні модулі з високою ефективністю, високою потужністю та стабільною продуктивністю та оберіть розумне розташування модулів. Підберіть систему опор і фундамент відповідно до особливостей проекту. Рівень захисту об’єднувальної коробки та інвертора має бути адаптований до місцевого середовища, компонування має мінімізувати кількість колекторних ліній, а відповідний поперечний переріз кабелю слід вибирати шляхом розрахунку довжини кабелю та потужності, щоб зменшити втрати лінії. Система заземлення всієї станції надійна, а система автоматичного контролю повна. Всі параметри повинні відповідати 25-річному проектному терміну експлуатації.